空気除菌装置
【課題】利用者の煩わしさを感じさせることがなく、かつ、電気分解可能な塩素濃度を確保可能な空気除菌装置を提供する。
【解決手段】空気除菌装置は、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンク９５と、この食塩水タンク９５から水受け皿４２に飽和食塩水を供給する供給管９７と、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿４２から食塩水タンク９５に取り入れる取入管９９とを備える構成とする。
【解決手段】空気除菌装置は、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンク９５と、この食塩水タンク９５から水受け皿４２に飽和食塩水を供給する供給管９７と、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿４２から食塩水タンク９５に取り入れる取入管９９とを備える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細菌、ウィルス、真菌等の空中浮遊微生物（以下、単に「ウィルス等」という）の除去が可能な空気除菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成させ、この電解水を用いて空気中に浮遊するウィルス等の除去を図った空気除菌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この空気除菌装置は、不織布等からなる加湿エレメントに電解水を供給して、加湿エレメント上で空気中のウィルス等を電解水に接触し、ウィルス等を不活化することにより、空気を除菌しようとするものである。
【特許文献１】特開２００２−１８１３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した電気分解は、水道水中に含まれる塩素イオンを利用して行う。しかしながら、空気除菌装置の使用地域によっては水道水中の塩素濃度が低く、電気分解が困難な場合がある。従来では、より大きな電流を電解ユニットに流して電気分解を行う方法があるが、電極に生じる負荷が大きく、メンテナンスで電極を交換する頻度が多くなるという問題があった。また、供給する水道水に塩を供給して電気分解する方法もあるが、利用者が運転の度に塩を供給するのも煩わしい。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、かつ、電気分解可能な塩素濃度を確保可能な空気除菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、筐体内に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプと、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明は、筐体内を支持板で上下に区分けし、前記筐体の上側の室に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプとを備え、前記筐体の下側の室に、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクを前記下側の室に配置し、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管とを備えたため、水受け皿内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンクには、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿から食塩水タンクに取り入れる取入管が備えられるため、食塩水タンク内の食塩と食塩水タンクに取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
【０００６】
上記構成において、前記食塩水タンクは密閉型のタンクであり、前記食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が前記水受け皿から前記食塩水タンクに供給されてもよい。
上記構成によれば、食塩水タンクは密閉型のタンクであり、食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿から食塩水タンクに供給されるため、水受け皿から食塩水タンクに電解水を取り入れるためのポンプを必要としないので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
【０００７】
上記構成において、前記供給管の出口と、前記取入管の入口とを離間させてもよい。
上記構成によれば、水受け皿内で供給管の出口と取入管の入口を離間させたため、供給管の出口から水受け皿に供給された飽和食塩水が取入管の入口から吸い込まれることが防止されるので、飽和食塩水が水受け皿内の電解水に十分に拡散する。
【０００８】
上記構成において、前記供給管の入口と、前記取入管の出口とを離間させてもよい。
上記構成によれば、食塩水タンク内で供給管の入口と取入管の出口を離間させたため、取入管の出口から食塩水タンク内に取り入れられた塩素濃度の低い電解水が供給管の入口から吸い込まれることが防止されるので、塩素濃度の高い飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
【０００９】
上記構成において、前記水受け皿に水を供給するための給水タンクを前記上側の室に配置し、前記給水タンクが設置された際に、前記ポンプを運転してもよい。
上記構成によれば、水受け皿に水を供給するための給水タンクを上側の室に配置し、給水タンクが設置された際に、ポンプを運転するため、水受け皿に供給された新たな水に食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管とを備えたため、水受け皿内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンクには、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿から食塩水タンクに取り入れる取入管が備えられるため、食塩水タンク内の食塩と食塩水タンクに取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る空気除菌装置１の外観斜視図であり、図２は、空気除菌装置１の内部構成を示す斜視図である。
図１に示すように、空気除菌装置１は縦長に形成された箱形の筐体１１を有し、例えば床置き設置される。筐体１１には、筐体１１の両側面の下部に吸込グリル１２が形成されるとともに、筐体１１の前面の下端部に吸込口１５が形成されている。
また、筐体１１の上面には吹出口１３が形成され、吹出口１３には空気を吹き出す方向を変化させるためのルーバー２０が設けられている。ルーバー２０は、運転停止時には上記吹出口１３を閉塞するように構成されている。
空気除菌装置１は、吸込グリル１２及び吸込口１５を介して設置室内の空気を吸い込んで除菌し、この除菌された空気を吹出口１３から排出することで、室内空気を清浄化させる装置である。
【００１２】
筐体１１の上面には、図２に示すように、吹出口１３の前面側に配置された操作蓋１６Ａと、この操作蓋１６Ａに横並びに配置されたタンク用開閉蓋１４Ａとが形成されている。操作蓋１６Ａを開くと、空気除菌装置１の各種操作を行う操作パネル１６が露出し、タンク用開閉蓋１４Ａを開くと、タンク取出口１４を介して後述する給水タンク６０及び排水タンク８０を出し入れ可能となっている。
また、図１に示すように、筐体１１の両側面の上部にはそれぞれ把持部１７が形成されている。これら把持部１７は筐体１１を手持ちする際に手を掛けるための凹部であり、運搬時に空気除菌装置１を一人で持ち上げて移動できるようになっている。
また、筐体１１の前面（一側面）には、上下方向に並べられた上側カバー部材１８及び下側カバー部材１９がそれぞれ着脱自在に配置されており、これら上側カバー部材１８及び下側カバー部材１９を取り外すと筐体１１の内部構成が露出するようになっている。また、下側カバー部材１９は、この下側カバー部材１９の下端部に、筐体１１の背面側に向けて湾曲した円弧部１９Ａを備え、この円弧部１９Ａに上記吸込口１５が形成されている。
【００１３】
筐体１１には、図２に示すように、この筐体１１の内部を上下に仕切る支持板２１が設けられ、上側の室２２と下側の室２３とに区分けされている。この下側の室２３には、送風ファン３１及びファンモータ３２が配置されるとともに、仕切板２４を介して、食塩水タンク９５が収容されている。これら送風ファン３１及びファンモータ３２と食塩水タンク９５とは横並びに配置されている。
また、送風ファン３１と吸込口１５との間、すなわち、下側の室２３における下側カバー部材１９（図１）と対向する位置にプレフィルタ３４が着脱自在に配置されている。このプレフィルタ３４は、吸込グリル１２及び吸込口１５を通じて吸い込まれた空気中の塵埃など粒径の大きなものを捕集する第１フィルタ２５と、この第１フィルタ２５を通過する、例えば粒径１０（μｍ）以上の物を捕集する第２フィルタ２６とを備えて構成される。このプレフィルタ３４によって空気中に浮遊する花粉や塵埃等が除去され、この除去された空気が送風ファン３１を介して上側の室２２に供給される。
【００１４】
一方、上側の室２２には、送風ファン３１及びファンモータ３２の上方に電装ボックス３９が配置され、電装ボックス３９には、空気除菌装置１を制御する制御部（図示略）を構成する各種デバイスが実装された制御基板や、ファンモータ３２に電源電圧を供給する電源回路等の各種電装部品が収容されている。
電装ボックス３９の上方には、通過する空気を電解水に接触させて空気を除菌する気液接触部材５３が配置されている。気液接触部材５３の下方には、気液接触部材５３から滴下した電解水を受ける水受け部４２Ａを備えた水受け皿４２が配置されている。水受け皿４２は、上記水受け部４２Ａよりも深底に形成された貯留部４２Ｂを備え、貯留部４２Ｂは多量の電解水を貯留できる。この貯留部４２Ｂには、水受け部４２Ａに滴下した電解水が流入するように構成され、電解水が貯留部４２Ｂに貯留される。また、貯留部４２Ｂは上記食塩水タンク９５の上方に延在している。貯留部４２Ｂには、水受け部４２Ａよりも深底の深底部４２Ｂ１と、この深底部４２Ｂ１よりも浅底の浅底部４２Ｂ２とが形成されている。
【００１５】
貯留部４２Ｂの上には、排水タンク８０が配設されており、貯留部４２Ｂに貯留された電解水を適宜排水可能に構成されている。
また、貯留部４２Ｂの上には、排水タンク８０に隣接して給水タンク６０が配設され、給水タンク６０から貯留部４２Ｂに水を供給可能な構成となっている。この給水タンク６０に貯留される水は、水道水等のように塩化物イオン等のイオン種が予め含有されている水であってもよいし、井戸水等の塩化物イオンの濃度の希薄な水であってもよい。本実施形態では、これらを総称して水という。
【００１６】
上側の室２２は、水受け皿４２及び板状部材２７によってさらに上下に仕切られ、水受け皿４２の上方であって湿度の比較的高い高湿空間２２Ａと、水受け皿４２の下方であって湿度の比較的低い低湿空間２２Ｂとを有している。低湿空間２２Ｂには、上述した電装ボックス３９が配置されている。高湿空間２２Ａには、高湿空間２２Ａを左右に仕切る隔壁３０Ａが設けられ、高湿空間２２Ａは、気液接触部材５３を収容する除菌空間２２Ａ１と、貯留部４２Ｂの上方の水回り空間２２Ａ２とに仕切られている。水回り空間２２Ａ２は、これらの水受け皿４２及び隔壁３０Ａと、水回り空間２２Ａ２の側面を覆う水回りカバー３０Ｂ〜３０Ｄとによって隔離されおり、空気が送風される除菌空間２２Ａ１と比較して湿度が高くなっている。
【００１７】
次に、空気除菌装置１における空気の流れを説明する。
図３は、空気除菌装置１の内部構成を示す右側断面視図である。
上述のように、筐体１１の下側の室２３には送風ファン３１が設けられている。送風ファン３１の送風口３１Ａは、図３に示すように、筐体１１の背面側部分において上向きに設けられ、上側の室２２の背面側において上下に延びる風路としての空間１Ａに連通する。空間１Ａは、筐体１１の背面側に配置される第１導風部材９１と、この第１導風部材９１に対向配置され、支持板２１から水受け皿４２まで延在する導風板９４とにより形成されている。送風ファン３１の送風口３１Ａから吹き出された空気は、図３中に矢印で示すように空間１Ａを通り、気液接触部材５３の背面に吹き付けられる。
【００１８】
一方、気液接触部材５３を介して、上記空間１Ａと反対側（本実施形態では筐体１１の前面側）の空間１Ｂには、図３に示すように、気液接触部材５３を通過した空気を吹出口１３に導く第２導風部材９３が配置されている。第２導風部材９３は、上面部と背面部とを開口された略箱状に形成されている。
この第２導風部材９３は、空間１Ｂ内の空気を吹出口１３に導く機能に加えて、気液接触部材５３から空気とともにこの空間１Ｂに吹き出された水（いわゆる飛び水）を受ける機能を有する。具体的には、第２導風部材９３の内側の底面９３Ａは、気液接触部材５３に向けて傾斜しており、第２導風部材９３に飛び出した水を水受け皿４２に導くように形成されている。そして、気液接触部材５３を通過した空気は、第２導風部材９３の内側の面９３Ｂに導かれて吹出口１３の下方に配設された吹出口フィルタ３６を通って排気される。
【００１９】
図４は、電解水を生成し循環させる要部の構成を示す斜視図である。
本実施の形態では、空気を除菌する電解水は、循環されて繰り返し使用される。循環の概略を説明すると、電解水の原料として貯留部４２Ｂに供給された水は、電解水を循環させるための循環ポンプ４４により電解槽４６に供給され、電解槽４６により水が電解されて生成された電解水は、貯留部４２Ｂに再び戻り貯留され、その後、循環ポンプ４４により気液接触部材５３に供給され、次いで、除菌に使用された電解水が水受け部４２Ａに流下し、水受け部４２Ａから貯留部４２Ｂに流れた電解水が再び循環ポンプ４４により電解槽４６に供給されて電解水の循環が繰り返されるというものである。このように、本実施形態における構成では電解水が循環式となっており、少量の水を有効に利用することで、長時間にわたって効率良く空気の除菌ができる。
【００２０】
水受け皿４２は、水受け部４２Ａと貯留部４２Ｂとが一体に成形されて構成される。水受け部４２Ａは貯留部４２Ｂより一段高く形成されており、気液接触部材５３から水受け部４２Ａに流下した電解水は、貯留部４２Ｂに流れるようになっている。また、水受け部４２Ａから貯留部４２Ｂに至る電解水の流路には、気液接触部材５３から流れ落ちた水に含まれる固形物（スケール）を捕集するフィルタ７４が配設されている。
【００２１】
循環ポンプ４４は、その吸入口が貯留部４２Ｂの水面より下になるように配設され、循環ポンプ４４の吐出口に接続された配水管７１を通じて電解水を吐出する。配水管７１は、２つの経路に分岐し、一の経路では、循環ポンプ４４は、配水管７１と分岐して接続される分岐管７２を介して電解槽４６に接続され、他方の経路では、配水管７１が水受け部４２Ａの側に延びた終端に位置する気液接触部材５３に接続される。
【００２２】
一の経路において、分岐管７２を通って電解槽４６に供給された電解水は、電解槽４６により電解される。この電解槽４６は、後述するように複数の電極を内蔵し、これら電極間に制御部から供給される電圧を印加することにより、水を電解して電解水を生成する。本実施の形態では、塩化物イオンを含む水が電解されることで、除菌成分としての次亜塩素酸を含む電解水が生成される。電解槽４６の上面には、この電解槽４６で生成した電解水を排出する排出口４６Ａが形成され、この排出口４６Ａには電解水を貯留部４２Ｂに送出する返送管７３が接続されている。返送管７３は、排出口４６Ａから横方向に延びた後、下方向に向きを変え、返送管７３の下端は、フィルタ７４の上方に位置している。電解水は、返送管７３の下端から直接、フィルタ７４に注がれるようにして還流され、フィルタ７４を通過する際にスケール等を取り除かれて、貯留部４２Ｂに貯留される。なお、返送管７３から流れ出る電解水が、フィルタ７４の上流である水受け部４２Ａに還流される構成としても良い。この場合、返送管７３から水受け部４２Ａに注がれた電解水は、上述の場合と同様に、フィルタ７４を介して貯留部４２Ｂに流れるため、スケールを取り除くことができる。
【００２３】
気液接触部材５３の上部には、気液接触部材５３上に均一に電解水を分散させるための散水ボックス５１が組み付けられている。この散水ボックス５１は、電解水を一時的に貯留するトレー部材（図示略）を備え、このトレー部材の側面に複数の散水孔（図示略）が開口しており、配水管７１により供給される電解水は、この散水孔から気液接触部材５３に対して滴下されるようになっている。
【００２４】
そして、次亜塩素酸を含んだ電解水が供給された気液接触部材５３が送風により空気を送られると、空気が気液接触部材５３を通過する際に、空気中に浮遊するウィルス等と電解水とが接触してウィルス等が不活化されるため、空気を除菌することができ、さらに気液接触部材５３自体における雑菌の繁殖を防止できる。また、臭気が気液接触部材５３を通過する際に、電解水中の次亜塩素酸と反応し、イオン化して電解水に溶解することにより、空気中から除去されるため、脱臭をすることもできる。
【００２５】
気液接触部材５３は、ハニカム構造を持ったフィルタである。詳細には、気液接触部材５３は、気体に接触するエレメント部をフレームにより支持する構造を有する。エレメント部は、波板部材と平板部材とが積層されて構成され、これら波板部材と平板部材との間に略三角状の多数の開口が形成されている。従って、エレメント部に空気を通過させる際の気体接触面積が広く確保され、電解水の滴下が可能で、目詰まりしにくい構造になっている。
【００２６】
また、気液接触部材５３の上面には、散水ボックス５１から滴下される電解水をエレメント部に効率よく分散させるため、分流シート（図示略）が配設されている。この分流シートは、液体の浸透性を有する繊維材料からなるシート（織物、不織布等）であり、気液接触部材５３の厚み方向断面に沿って一または複数設けられる。
ここで、気液接触部材５３の各部（フレーム、エレメント部、及び分流シートを含む）には、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）又はセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂を用いるものとする。
また、気液接触部材５３の各部には親水性処理が施され、電解水に対する親和性が高められており、これによって、気液接触部材５３の電解水の保水性（湿潤性）が保たれ、後述する活性酸素種（活性酸素物質）と室内空気との接触が長時間持続される。
【００２７】
そして、返送管７３には排水管５５（図６）が接続され、排水管５５の先端はノズル５７（図６）を介して上記排水タンク８０（図６）の下部に接続されており、電解槽４６内の電解水が排水タンク８０に排水されるようになっている。
【００２８】
次に、水受け皿４２に水を供給する給水タンク６０、及び、水受け皿４２に貯留された電解水が排水される排水タンク８０について説明する。
図５は、給水タンク６０及び排水タンク８０を後方から示す断面図である。図６は、図２の空気除菌装置１を示す右側面図である。
図５に示すように、給水タンク６０は給水タンク本体６１を備え、この給水タンク本体６１は、上面６１Ａ、下面６１Ｂ、前面６１Ｃ、後面、左側面６１Ｅ、及び右側面６１Ｆを備えて構成されている。上面６１Ａには把手６２が設けられている。
【００２９】
下面６１Ｂの略中央部には、給水口６３が形成されており、この給水口６３には給水口６３のキャップを兼ねたフロートバルブ６３Ａが設けられている。貯留部４２Ｂ（図２参照）の水面が給水口６３よりも下になると、このフロートバルブ６３Ａが開放されることにより、給水タンク本体６１から必要量の水が供給され、貯留部４２Ｂの水位が一定に保たれる仕組みとなっている。
右側面６１Ｆには、上半分の上下方向略中央部に、内側に窪んだ窪み部６４が形成されている。窪み部６４は、側面視で略矩形状に形成されており、窪み部６４の平面部６４Ａには、面ファスナー６５が取り付けられている。また、右側面６１Ｆには、下半分の上下方向略中央部に、外側に突出する凸部６６が形成されている。凸部６６は、斜め上方に延出しており、前面視で略台形状に形成されている。
【００３０】
排水タンク８０は、排水タンク本体８１を備え、この排水タンク本体８１は、上面８１Ａ、下面８１Ｂ、前面８１Ｃ、後面８１Ｄ（図６）、左側面８１Ｅ、及び右側面８１Ｆを備えて構成されている。排水タンク本体８１は、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）又はセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂を用いるものとする。
【００３１】
上面８１Ａの後部には、排水タンク本体８１内の電解水を排出する排出孔８２（図６参照）が形成されている。左側面８１Ｅには、給水タンク６０の面ファスナー６５に対応する位置に、面ファスナー８３が取り付けられている。また、左側面８１Ｅには、給水タンク６０の凸部６７と嵌め合うように、内側に凹んだ凹部８４が形成されている。
給水タンク６０の右側面６１Ｆと排水タンク８０の左側面８１Ｅとを対向させて当接させると、給水タンク６０の凸部６６が排水タンク８０の凹部８４に嵌め合わされるとともに、給水タンク６０の面ファスナー６５が排水タンク８０の面ファスナー８３に接着して、給水タンク６０と排水タンク８０とが一体になる。ここで、面ファスナー６５及び面ファスナー８３が上係合部６５Ａを構成し、凸部６６及び凹部８４が下係合部６６Ａを構成している。なお、給水タンク６０及び排水タンク８０は、一体形成されてもよい。
【００３２】
図６に示すように、排水タンク本体８１の下面８１Ｂには、前後方向略中央部よりやや前方に、電解水を排水タンク本体８１内に流入させるための流入口８５が形成されている。流入口８５の前方には、排水タンク本体８１内の電解水を貯留部４２Ｂに流出させる流出口８６が形成されている。流入口８５及び流出口８６には、流入パイプ８７及び流出パイプ８８の下端が連結され、流入パイプ８７及び流出パイプ８８が排水タンク本体８１内に配置される。
【００３３】
流入パイプ８７は、流出パイプ８８より長く形成され、流入パイプ８７の出口８７Ａが流出パイプ８８の入口８８Ａより上方に位置している。
流出口８６には弁棒８９Ａを有する開閉弁８９が設けられており、この開閉弁８９は、弁棒８９Ａが下方から押されると開き、弁棒８９Ａが放されると閉じるように構成されている。排水タンク８０が空気除菌装置１に設置されると、弁棒８９Ａが貯留部４２Ｂの浅底部４２Ｂ２に当接して押されて開閉弁８９が開く。
【００３４】
浅底部４２Ｂ２には、流入口８５に対応する位置に、流入口８５に水を導くノズル５７を挿通可能なノズル受け部４３が形成されている。ノズル５７の上端部には、Ｏ−リング５７Ａが取り付けられている。したがって、テーパ部８７Ｂにノズル５７を挿入するように、排水タンク８０を空気除菌装置１に設置すると、テーパ部８７Ｂとノズル５７とがＯ−リング５７Ａを介して連結される。すなわち、このノズル５７は、水を流入口８５に導く機能に加え、排水タンク８０の位置決めをする機能を有している。
なお、給水タンク６０が空気除菌装置１に設置されたことは図示しない検知手段によって検知可能に構成されている。
【００３５】
次に、図２、図７、及び図８を参照し、食塩水タンク９５について説明する。
図７は、食塩水タンク９５を示す断面図である。図８は、電解水の循環経路を示す模式図である。
食塩水タンク９５は、食塩水による劣化が少ない素材、例えば、ポリプロピレン樹脂等を用いて形成されている。食塩水タンク９５の上面には、略中央部に投入口９５Ａが形成され、この投入口９５Ａから食塩水タンク９５内に水と、この水に未溶解で堆積する程の量の食塩とが入れられる。したがって、食塩水タンク９５には、その下部に食塩が堆積するとともに、飽和食塩水が貯留される。食塩水タンク９５に入れられる食塩の量は、空気除菌装置１のメンテナンス期間（例えば、１年）に対して、十分長い期間飽和食塩水を生成可能な量に設定される。投入口９５Ａには、キャップ９６Ａが取り付けられる。
【００３６】
また、食塩水タンク９５の上面には、前側に供給口９５Ｂが形成され、この供給口９５Ｂに、水受け皿４２に飽和食塩水を供給する供給管９７が接続されている。供給管９７には、制御部により制御される食塩水供給ポンプ（ポンプ）９８が設けられており、この食塩水供給ポンプ９８によって、食塩水タンク９５に貯留された飽和食塩水が供給管９７を通って水受け皿４２に汲み上げられるようになっている。食塩水供給ポンプ９８は、比較的湿度の低い低湿空間２２Ｂに配置されるため、食塩水供給ポンプ９８には、防湿処理等が施されていないポンプを用いることができる。
【００３７】
供給管９７は、供給口９５Ｂから食塩水タンク９５内に延びる吸込みノズル９７Ａと、一端がワンタッチ継ぎ手９６Ｂを介して吸込みノズル９７Ａに接続され、他端が食塩水供給ポンプ９８の吸込口に接続されるチューブ９７Ｂと、食塩水供給ポンプ９８の吐出口から水回りカバー３０Ｂを貫通して水受け皿４２の上方に延びるチューブ９７Ｃと、このチューブ９７Ｃに接続されて水受け皿４２の上方に配置される供給ノズル９７Ｄとを備えて構成されている。
吸込みノズル９７Ａは、供給口９５Ｂから飽和食塩水の水面の下方まで延びており、吸込みノズル９７Ａの入口９７Ａ１は、飽和食塩水の水面の下方であって、堆積した食塩から離れた位置に設けられている。
【００３８】
供給ノズル９７Ｄは、逆流を防止する逆止弁９７Ｅを備え、供給ノズル９７Ｄの出口９７Ｄ１は、水受け皿４２に貯留された電解水の水面から、この水面に触れることのない十分な距離を離して配置されている。これにより、水受け皿４２に貯留された電解水が、供給管９７を通じて食塩水タンク９５内に逆流することが確実に防止される。
また、供給ノズル９７Ｄは、高湿な水回り空間２２Ａ２内であって、水受け皿４２に貯留された電解水の上方に配置されているので、常に湿度の高い状態に置かれることになり、供給ノズル９７Ｄに食塩が析出することが防止されるようになっている。
さらに、供給ノズル９７Ｄは、水受け皿４２の浅底部４２Ｂ２よりも深底の深底部４２Ｂ１の上方に配置されている。このため、水受け皿４２の貯留部４２Ｂの水位が所定の下限水位になっても、食塩水が貯留部４２Ｂの電解水に直接供給されることになり、水受け皿４２上で食塩が析出することが防止される。
【００３９】
また、食塩水タンク９５の上面には、後側に取入口９５Ｃが形成され、この取入口９５Ｃに、水受け皿４２から電解水を取り入れる取入管９９が接続されている。取入管９９は、取入口９５Ｃから食塩水タンク９５内に延びる取入ノズル９９Ａと、一端がワンタッチ継ぎ手９６Ｃを介して取入ノズル９９Ａに接続され、他端が水受け皿４２に接続されるチューブ９９Ｂとを備えて構成されている。
取入ノズル９９Ａは、取入口９５Ｃから飽和食塩水の水面の下方まで延びており、取入ノズル９９Ａの出口９９Ａ１は、飽和食塩水の水面より下方に設けられている。一方、チューブ９９Ｂの入口９９Ｂ１は、浅底部４２Ｂ２の底部近傍に設けられている。
【００４０】
食塩水タンク９５は、筐体１１に対してボルト締めなどによって固定されることなく、単に下側の室２３に置かれて、ワンタッチ継ぎ手９６Ｂ，９６Ｃに、例えばポリウレタン製のチューブ９７Ｂ，９９Ｂがそれぞれ接続される。食塩水タンク９５を取り出す場合には、これらのチューブ９７Ｂ，９９Ｂをワンタッチ継ぎ手９６Ｂ，９６Ｃから手指で容易に取り外すことができるため、工具等を使用することなく、メンテナンスを簡単に行うことができる。
また、食塩水タンク９５は、このキャップ９６Ａとワンタッチ継ぎ手９６Ｂ，９６Ｃとによって密閉されている。
【００４１】
図８及び図９を参照して、気液接触部材５３に対する電解水の供給について説明する。
図９は電解槽４６の構成を詳細に示す図である。なお、本実施の形態では、給水タンク６０に水道水を入れて空気除菌装置１を動作させる場合について説明する。
【００４２】
水道水を入れた給水タンク６０が空気除菌装置１に設置されると、上述のように、給水タンク６０から水受け皿４２の貯留部４２Ｂに水道水が供給され、貯留部４２Ｂの水位が所定のレベルに達する。貯留部４２Ｂ内の水は循環ポンプ４４によって汲み上げられて、その一部が電解槽４６に供給される。この電解槽４６には、図９に示すように、一方が正、他方が負となる対の電極４７、４８を備え、これら電極４７、４８間に電圧を印加することにより、電解槽４６に流入した水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。
【００４３】
電極４７、４８は、例えばベースがチタン（Ｔｉ）で皮膜層がイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から構成された電極板であり、この電極４７、４８に流れる電流値は、電流密度で数ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ2（平方センチメートル）〜数十ｍＡ／ｃｍ2になるように設定され、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。
【００４４】
詳述すると、上記電極４７、４８により水道水に通電すると、カソード電極としての電極４８では、水中の水素イオン（Ｈ+）と水酸化物イオン（ＯＨ-）とが下記式（１）に示すように反応する。
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-） ・・・（１）
【００４５】
一方、アノード電極（陽極）としての電極４７では、下記式（２）に示すように水が電気分解される。
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ- ・・・（２）
とともに、電極４７においては、水に含まれる塩素イオン（塩化物イオン：Ｃｌ-）が下記式（３）に示すように反応し、塩素（Ｃｌ2）が発生する。
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ- ・・・（３）
さらに、この塩素は下記式（４）に示すように水と反応し、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）と塩化水素（ＨＣｌ）が発生する。
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ ・・・（４）
【００４６】
電極４７で発生した次亜塩素酸は広義の活性酸素種に含まれるもので、強力な酸化作用や漂白作用を有する。次亜塩素酸が溶解した水溶液、すなわち空気除菌装置１により生成される電解水は、ウィルス等の不活化、殺菌、有機化合物の分解等、種々の空気清浄効果を発揮する。このように、次亜塩素酸を含む電解水が散水ボックス５１から気液接触部材５３に滴下されると、送風ファン３１（図２参照）により吹き出された空気が気液接触部材５３において次亜塩素酸と接触する。これにより、空気中に浮遊するウィルス等が不活化されるとともに、当該空気に含まれる臭気物質が次亜塩素酸と反応して分解され、或いはイオン化して溶解する。従って、空気の除菌及び脱臭がなされ、清浄化された空気が気液接触部材５３から排出される。
【００４７】
活性酸素種によるウィルス等の不活化の作用機序として、インフルエンザウィルスの例を挙げる。上述した活性酸素種は、インフルエンザの感染に必須とされるインフルエンザウィルスの表面蛋白（スパイク）を破壊、消失（除去）する作用を有する。この表面蛋白が破壊された場合、インフルエンザウィルスと、インフルエンザウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、感染が阻止される。このため、空気中に浮遊するインフルエンザウィルスは、気液接触部材５３において活性酸素種を含む電解水に接触することにより、いわば感染力を失うこととなり、感染が阻止される。
【００４８】
従って、この空気除菌装置１が、例えば幼稚園や小・中・高等学校、介護保険施設、病院等のいわゆる大空間に設置された場合であっても、電解水により清浄化（除菌、脱臭等）された空気を大空間内で広く行き渡らせることが可能になり、大空間での空気除菌及び脱臭を効率よく行うことができる。
【００４９】
また、散水ボックス５１から気液接触部材５３に滴下された電解水は気液接触部材５３を伝って下方に移動し、水受け皿４２の水受け部４２Ａに落ちる。この水受け部４２Ａに落ちた電解水は貯留部４２Ｂに流れ込み、再び循環ポンプ４４によって汲み上げられ、電解槽４６を経て気液接触部材５３に供給される。また、蒸発等により貯留部４２Ｂに貯留される水量が減った場合には、給水タンク６０内の水道水が貯留部４２Ｂに適量供給される。
【００５０】
給水タンク６０から給水が開始されると、循環ポンプ４４の運転によって、電解槽４６内の電解水が排水される。このとき、電解槽４６内の電解水は、循環ポンプ４４によって汲み上げられ、排水管５５及びノズル５７を介して排水タンク８０に導かれる。この電解水は、図６に矢印Ａで示すように、排水タンク本体８１内で流入パイプ８７を流れ、排水タンク本体８１の上部の入口８８Ａから排水タンク本体８１に流入して、排水タンク本体８１の下部に溜まる。排水タンク本体８１の上部に位置する流出パイプ８８の入口８８Ａまで電解水が溜まり満水になると、この電解水は、図６に矢印Ｂで示すように、入口８８Ａから流出パイプ８８を流れ、水受け皿４２に供給される。
【００５１】
ここで、流出パイプ８８の入口８８Ａは、排水タンク本体８１の上部に位置するので、電解水より重いスケール等の汚れは排水タンク本体８１の下部に沈殿し、汚れが取り除かれた電解水が水受け皿４２に供給される。すなわち、排水タンク８０は、汚れを取り除くフィルタとしての機能も有している。このように、本実施の形態の空気除菌装置１は、電解水が一時的に排水タンク８０に貯留され、汚れが取り除かれて循環利用されるように構成されるので、少量の水を有効に利用することで、長時間にわたって効率良く空気の除菌ができる。
【００５２】
給水タンク６０の水道水がなくなると、空気除菌装置１が停止する。排水タンク８０は、図２に示すように、上側の室２２に配置された給水タンク６０に隣接して配置されており、筐体１１には、給水タンク６０及び排水タンク８０を取り出し可能なタンク用開閉蓋１４Ａが設けられているので、給水タンク６０及び排水タンク８０を１つのタンク用開閉蓋１４Ａから取り出すことができる。排水タンク８０内の電解水及び沈殿していた汚れは、排水タンク本体８１の上面８１Ａに設けられた排出孔８２（図６参照）から排出できる。そして、水道水が供給された給水タンク６０及び空になった排水タンク８０は、空気除菌装置１に再び設置される。
【００５３】
検知手段によって空気除菌装置１に給水タンク６０が設置されたことが検知されると、食塩水供給ポンプ９８が駆動され、食塩水タンク９５に貯留された飽和食塩水が供給管９７を通って水受け皿４２に自動で供給される。このとき、吸込みノズル９７Ａの入口９７Ａ１は、堆積した食塩から離れた位置に設けられているので、食塩を吸い込むことはなく、供給管９７及び食塩水供給ポンプ９８の食塩詰まり等を防止できる。なお、食塩水供給ポンプ９８は、飽和食塩水を供給する際、飽和食塩水の１回あたりの滴下量が所定量、例えば約５ｍｌとなるように制御部によって制御されている。供給ノズル９７Ｄには、逆止弁９７Ｅが設けられているため、飽和食塩水が切れよく滴下され、適当な量の食塩水が供給される。
【００５４】
食塩水タンク９５は密閉されているため、食塩水供給ポンプ９８によって食塩水タンク９５から飽和食塩水が汲み上げられると、食塩水タンク９５内は負圧になる。また、取入管９９の入口９９Ｂ１は、水受け皿４２内の電解水の水面より下方に位置しているので、水受け皿４２内の電解水は、負圧によって取入管９９から食塩水タンク９５に取り入れられる。このように、食塩水供給ポンプ９８を運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿４２から食塩水タンク９５に供給されるので、水受け皿４２から食塩水タンク９５に電解水を取り入れるためのポンプを設ける必要がなく、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
【００５５】
食塩水タンク９５内において、供給管９７の入口９７Ａ１を前側に配置し、取入管９９の出口９９Ａ１を後側に配置して、供給管９７の入口９７Ａ１と、取入管９９の出口９９Ａ１とを離間させたため、取入管９９の出口９９Ａ１から食塩水タンク９５内に入った塩素濃度の低い電解水は、供給管９７の入口９７Ａ１から吸い込まれることがなく、飽和食塩水の生成に使用される。したがって、水受け皿４２には、常に塩素濃度の高い飽和食塩水が供給される。
また、水受け皿４２内において、供給管９７の出口９７Ｄ１を深底部４２Ｂ１に配置し、取入管９９の入口９９Ｂ１を浅底部４２Ｂ２に配置して、供給管９７の出口９７Ｄ１と、取入管９９の入口９９Ｂ１とを離間させたため、供給管９７の出口９７Ｄ１から水受け皿４２に供給された飽和食塩水は、取入管９９の入口９９Ｂ１から吸い込まれることがなく、水受け皿４２内の電解水に拡散する。
【００５６】
電解槽４６に供給される水は、塩素イオンを含む飽和食塩水が供給されることで、塩素イオンが増加するので、電気分解されると、この塩素イオンが上記式（３）及び（４）に示すように反応し、次亜塩素酸及び塩酸が生成される。このため、空気除菌装置１は、水道水の塩素濃度が低い地域で使用されても、安定して活性酸素種を生成し、十分な空気清浄効果（ウィルス等の不活化、殺菌、脱臭）を発揮することができる。
本実施の形態の空気除菌装置１は、電気分解する水の塩素イオンを増加させることで、電気分解時に電極４７及び電極４８の間に流す電流が小さくて済むので、効率的に活性酸素種を生成することができるとともに、電極４７、４８に生じる負荷が小さくなり、電極４７、４８を交換する頻度を少なくすることができる。
【００５７】
受け皿４２から食塩水タンク９５に取り入れられる電解水の量は、食塩水タンク９５から水受け皿４２に供給した飽和食塩水の量と略同一であり、食塩水タンク９５内の水面の高さは略一定に保持される。食塩水タンク９５の下部には大量の食塩が堆積しているので、食塩水タンク９５内に取り入れられた電解水を利用して飽和食塩水が生成され、食塩水タンク９５内には、略一定量の飽和食塩水が貯留されることとなる。したがって、例えば利用者が給水タンク６０に水道水を頻繁に供給し、飽和食塩水が頻繁に水受け皿４２に供給される場合でも、空気除菌装置１のメンテナンス期間の間、飽和食塩水がなくなることはない。この飽和食塩水は、塩分濃度（重量パーセント）が約２６％であり、菌の繁殖が抑制される濃度である２０％より高いので、長期間保存されても菌の繁殖を防止できる。
【００５８】
ところで、食塩水タンク９５内に所定の濃度の食塩水を貯留する場合、その濃度を維持するためには、食塩水タンク９５内の水分の蒸発を完全に防止する必要があり、食塩水タンク９５を湿度の高い場所、例えば水回り空間２２Ａ２に配置しなければならない。本実施の形態の空気除菌装置１は、食塩が未溶解の状態の飽和食塩水を食塩水タンク９５に貯留する構成としたことで、食塩水を所定の濃度に維持する必要がなく、食塩水タンク９５を比較的湿度の低い下側の室２３に配置できる。したがって、水回り空間２２Ａ２（上側の室２２）に給水タンク６０及び排水タンク８０を配置できる。なお、食塩水タンク９５は、密閉されているので、下側の室２３に配置されても、食塩水タンク９５内の水分の蒸発を抑制できる。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンク９５と、この食塩水タンク９５から水受け皿４２に飽和食塩水を供給する供給管９７とを備えたため、水受け皿４２内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンク９５には、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿４２から食塩水タンク９５に取り入れる取入管９９が備えられるため、食塩水タンク９５内の食塩と食塩水タンク９５に取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク９５内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿４２に供給できる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、食塩水タンク９５は密閉型のタンクであり、食塩水タンク９５から水受け皿４２に飽和食塩水を汲み上げる食塩水供給ポンプ９８を設け、この食塩水供給ポンプ９８を運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿４２から食塩水タンク９５に供給されるため、水受け皿４２から食塩水タンク９５に電解水を取り入れるためのポンプを必要としないので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、水受け皿４２内で供給管９７の出口９７Ｄ１と取入管９９の入口９９Ｂ１を離間させたため、供給管９７の出口９７Ｄ１から水受け皿４２に供給された飽和食塩水が取入管９９の入口９９Ｂ１から吸い込まれることが防止されるので、飽和食塩水が水受け皿４２内の電解水に十分に拡散する。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、食塩水タンク９５内で供給管９７の入口９７Ａ１と取入管９９の出口９９Ａ１を離間させたため、取入管９９の出口９９Ａ１から食塩水タンク９５内に取り入れられた塩素濃度の低い電解水が供給管９７の入口９７Ａ１から吸い込まれることが防止されるので、塩素濃度の高い飽和食塩水を水受け皿４２に供給できる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、水受け皿４２に水を供給するための給水タンク６０を上側の室２２に配置し、給水タンク６０が設置された際に、食塩水供給ポンプ９８を運転するため、水受け皿４２に供給された新たな水に食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。
【００６４】
但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、空気除菌装置１は、給水タンク６０が設置された際に飽和食塩水を水受け皿４２に供給するように構成されていたが、これに限定されず、例えば所定の運転時間毎に飽和食塩水を水受け皿４２に供給するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気除菌装置の外観斜視図である。
【図２】空気除菌装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】空気除菌装置の内部構成を示す右側断面視図である。
【図４】電解水を生成し循環させる要部の構成を示す斜視図である。
【図５】給水タンク及び排水タンクを後方から示す断面図である。
【図６】図２の空気除菌装置を示す右側面図である。
【図７】食塩水タンクを示す断面図である。
【図８】電解水の循環経路を示す模式図である。
【図９】電解槽の構成を詳細に示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 空気除菌装置
１１ 筐体
２１ 支持板
２２ 上側の室
２３ 下側の室
３１ 送風ファン
４２ 水受け皿
４４ 循環ポンプ
４６ 電解槽
５３ 気液接触部材
６０ 給水タンク
９５ 食塩水タンク
９７ 供給管
９７Ａ１ 入口
９７Ｄ１ 出口
９８ 食塩水供給ポンプ（ポンプ）
９９ 取入管
９９Ａ１ 出口
９９Ｂ１ 入口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細菌、ウィルス、真菌等の空中浮遊微生物（以下、単に「ウィルス等」という）の除去が可能な空気除菌装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水道水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成させ、この電解水を用いて空気中に浮遊するウィルス等の除去を図った空気除菌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この空気除菌装置は、不織布等からなる加湿エレメントに電解水を供給して、加湿エレメント上で空気中のウィルス等を電解水に接触し、ウィルス等を不活化することにより、空気を除菌しようとするものである。
【特許文献１】特開２００２−１８１３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した電気分解は、水道水中に含まれる塩素イオンを利用して行う。しかしながら、空気除菌装置の使用地域によっては水道水中の塩素濃度が低く、電気分解が困難な場合がある。従来では、より大きな電流を電解ユニットに流して電気分解を行う方法があるが、電極に生じる負荷が大きく、メンテナンスで電極を交換する頻度が多くなるという問題があった。また、供給する水道水に塩を供給して電気分解する方法もあるが、利用者が運転の度に塩を供給するのも煩わしい。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、かつ、電気分解可能な塩素濃度を確保可能な空気除菌装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明は、筐体内に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプと、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明は、筐体内を支持板で上下に区分けし、前記筐体の上側の室に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプとを備え、前記筐体の下側の室に、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクを前記下側の室に配置し、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管とを備えたため、水受け皿内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンクには、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿から食塩水タンクに取り入れる取入管が備えられるため、食塩水タンク内の食塩と食塩水タンクに取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
【０００６】
上記構成において、前記食塩水タンクは密閉型のタンクであり、前記食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が前記水受け皿から前記食塩水タンクに供給されてもよい。
上記構成によれば、食塩水タンクは密閉型のタンクであり、食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿から食塩水タンクに供給されるため、水受け皿から食塩水タンクに電解水を取り入れるためのポンプを必要としないので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
【０００７】
上記構成において、前記供給管の出口と、前記取入管の入口とを離間させてもよい。
上記構成によれば、水受け皿内で供給管の出口と取入管の入口を離間させたため、供給管の出口から水受け皿に供給された飽和食塩水が取入管の入口から吸い込まれることが防止されるので、飽和食塩水が水受け皿内の電解水に十分に拡散する。
【０００８】
上記構成において、前記供給管の入口と、前記取入管の出口とを離間させてもよい。
上記構成によれば、食塩水タンク内で供給管の入口と取入管の出口を離間させたため、取入管の出口から食塩水タンク内に取り入れられた塩素濃度の低い電解水が供給管の入口から吸い込まれることが防止されるので、塩素濃度の高い飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
【０００９】
上記構成において、前記水受け皿に水を供給するための給水タンクを前記上側の室に配置し、前記給水タンクが設置された際に、前記ポンプを運転してもよい。
上記構成によれば、水受け皿に水を供給するための給水タンクを上側の室に配置し、給水タンクが設置された際に、ポンプを運転するため、水受け皿に供給された新たな水に食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管とを備えたため、水受け皿内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンクには、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿から食塩水タンクに取り入れる取入管が備えられるため、食塩水タンク内の食塩と食塩水タンクに取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿に供給できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施の形態に係る空気除菌装置１の外観斜視図であり、図２は、空気除菌装置１の内部構成を示す斜視図である。
図１に示すように、空気除菌装置１は縦長に形成された箱形の筐体１１を有し、例えば床置き設置される。筐体１１には、筐体１１の両側面の下部に吸込グリル１２が形成されるとともに、筐体１１の前面の下端部に吸込口１５が形成されている。
また、筐体１１の上面には吹出口１３が形成され、吹出口１３には空気を吹き出す方向を変化させるためのルーバー２０が設けられている。ルーバー２０は、運転停止時には上記吹出口１３を閉塞するように構成されている。
空気除菌装置１は、吸込グリル１２及び吸込口１５を介して設置室内の空気を吸い込んで除菌し、この除菌された空気を吹出口１３から排出することで、室内空気を清浄化させる装置である。
【００１２】
筐体１１の上面には、図２に示すように、吹出口１３の前面側に配置された操作蓋１６Ａと、この操作蓋１６Ａに横並びに配置されたタンク用開閉蓋１４Ａとが形成されている。操作蓋１６Ａを開くと、空気除菌装置１の各種操作を行う操作パネル１６が露出し、タンク用開閉蓋１４Ａを開くと、タンク取出口１４を介して後述する給水タンク６０及び排水タンク８０を出し入れ可能となっている。
また、図１に示すように、筐体１１の両側面の上部にはそれぞれ把持部１７が形成されている。これら把持部１７は筐体１１を手持ちする際に手を掛けるための凹部であり、運搬時に空気除菌装置１を一人で持ち上げて移動できるようになっている。
また、筐体１１の前面（一側面）には、上下方向に並べられた上側カバー部材１８及び下側カバー部材１９がそれぞれ着脱自在に配置されており、これら上側カバー部材１８及び下側カバー部材１９を取り外すと筐体１１の内部構成が露出するようになっている。また、下側カバー部材１９は、この下側カバー部材１９の下端部に、筐体１１の背面側に向けて湾曲した円弧部１９Ａを備え、この円弧部１９Ａに上記吸込口１５が形成されている。
【００１３】
筐体１１には、図２に示すように、この筐体１１の内部を上下に仕切る支持板２１が設けられ、上側の室２２と下側の室２３とに区分けされている。この下側の室２３には、送風ファン３１及びファンモータ３２が配置されるとともに、仕切板２４を介して、食塩水タンク９５が収容されている。これら送風ファン３１及びファンモータ３２と食塩水タンク９５とは横並びに配置されている。
また、送風ファン３１と吸込口１５との間、すなわち、下側の室２３における下側カバー部材１９（図１）と対向する位置にプレフィルタ３４が着脱自在に配置されている。このプレフィルタ３４は、吸込グリル１２及び吸込口１５を通じて吸い込まれた空気中の塵埃など粒径の大きなものを捕集する第１フィルタ２５と、この第１フィルタ２５を通過する、例えば粒径１０（μｍ）以上の物を捕集する第２フィルタ２６とを備えて構成される。このプレフィルタ３４によって空気中に浮遊する花粉や塵埃等が除去され、この除去された空気が送風ファン３１を介して上側の室２２に供給される。
【００１４】
一方、上側の室２２には、送風ファン３１及びファンモータ３２の上方に電装ボックス３９が配置され、電装ボックス３９には、空気除菌装置１を制御する制御部（図示略）を構成する各種デバイスが実装された制御基板や、ファンモータ３２に電源電圧を供給する電源回路等の各種電装部品が収容されている。
電装ボックス３９の上方には、通過する空気を電解水に接触させて空気を除菌する気液接触部材５３が配置されている。気液接触部材５３の下方には、気液接触部材５３から滴下した電解水を受ける水受け部４２Ａを備えた水受け皿４２が配置されている。水受け皿４２は、上記水受け部４２Ａよりも深底に形成された貯留部４２Ｂを備え、貯留部４２Ｂは多量の電解水を貯留できる。この貯留部４２Ｂには、水受け部４２Ａに滴下した電解水が流入するように構成され、電解水が貯留部４２Ｂに貯留される。また、貯留部４２Ｂは上記食塩水タンク９５の上方に延在している。貯留部４２Ｂには、水受け部４２Ａよりも深底の深底部４２Ｂ１と、この深底部４２Ｂ１よりも浅底の浅底部４２Ｂ２とが形成されている。
【００１５】
貯留部４２Ｂの上には、排水タンク８０が配設されており、貯留部４２Ｂに貯留された電解水を適宜排水可能に構成されている。
また、貯留部４２Ｂの上には、排水タンク８０に隣接して給水タンク６０が配設され、給水タンク６０から貯留部４２Ｂに水を供給可能な構成となっている。この給水タンク６０に貯留される水は、水道水等のように塩化物イオン等のイオン種が予め含有されている水であってもよいし、井戸水等の塩化物イオンの濃度の希薄な水であってもよい。本実施形態では、これらを総称して水という。
【００１６】
上側の室２２は、水受け皿４２及び板状部材２７によってさらに上下に仕切られ、水受け皿４２の上方であって湿度の比較的高い高湿空間２２Ａと、水受け皿４２の下方であって湿度の比較的低い低湿空間２２Ｂとを有している。低湿空間２２Ｂには、上述した電装ボックス３９が配置されている。高湿空間２２Ａには、高湿空間２２Ａを左右に仕切る隔壁３０Ａが設けられ、高湿空間２２Ａは、気液接触部材５３を収容する除菌空間２２Ａ１と、貯留部４２Ｂの上方の水回り空間２２Ａ２とに仕切られている。水回り空間２２Ａ２は、これらの水受け皿４２及び隔壁３０Ａと、水回り空間２２Ａ２の側面を覆う水回りカバー３０Ｂ〜３０Ｄとによって隔離されおり、空気が送風される除菌空間２２Ａ１と比較して湿度が高くなっている。
【００１７】
次に、空気除菌装置１における空気の流れを説明する。
図３は、空気除菌装置１の内部構成を示す右側断面視図である。
上述のように、筐体１１の下側の室２３には送風ファン３１が設けられている。送風ファン３１の送風口３１Ａは、図３に示すように、筐体１１の背面側部分において上向きに設けられ、上側の室２２の背面側において上下に延びる風路としての空間１Ａに連通する。空間１Ａは、筐体１１の背面側に配置される第１導風部材９１と、この第１導風部材９１に対向配置され、支持板２１から水受け皿４２まで延在する導風板９４とにより形成されている。送風ファン３１の送風口３１Ａから吹き出された空気は、図３中に矢印で示すように空間１Ａを通り、気液接触部材５３の背面に吹き付けられる。
【００１８】
一方、気液接触部材５３を介して、上記空間１Ａと反対側（本実施形態では筐体１１の前面側）の空間１Ｂには、図３に示すように、気液接触部材５３を通過した空気を吹出口１３に導く第２導風部材９３が配置されている。第２導風部材９３は、上面部と背面部とを開口された略箱状に形成されている。
この第２導風部材９３は、空間１Ｂ内の空気を吹出口１３に導く機能に加えて、気液接触部材５３から空気とともにこの空間１Ｂに吹き出された水（いわゆる飛び水）を受ける機能を有する。具体的には、第２導風部材９３の内側の底面９３Ａは、気液接触部材５３に向けて傾斜しており、第２導風部材９３に飛び出した水を水受け皿４２に導くように形成されている。そして、気液接触部材５３を通過した空気は、第２導風部材９３の内側の面９３Ｂに導かれて吹出口１３の下方に配設された吹出口フィルタ３６を通って排気される。
【００１９】
図４は、電解水を生成し循環させる要部の構成を示す斜視図である。
本実施の形態では、空気を除菌する電解水は、循環されて繰り返し使用される。循環の概略を説明すると、電解水の原料として貯留部４２Ｂに供給された水は、電解水を循環させるための循環ポンプ４４により電解槽４６に供給され、電解槽４６により水が電解されて生成された電解水は、貯留部４２Ｂに再び戻り貯留され、その後、循環ポンプ４４により気液接触部材５３に供給され、次いで、除菌に使用された電解水が水受け部４２Ａに流下し、水受け部４２Ａから貯留部４２Ｂに流れた電解水が再び循環ポンプ４４により電解槽４６に供給されて電解水の循環が繰り返されるというものである。このように、本実施形態における構成では電解水が循環式となっており、少量の水を有効に利用することで、長時間にわたって効率良く空気の除菌ができる。
【００２０】
水受け皿４２は、水受け部４２Ａと貯留部４２Ｂとが一体に成形されて構成される。水受け部４２Ａは貯留部４２Ｂより一段高く形成されており、気液接触部材５３から水受け部４２Ａに流下した電解水は、貯留部４２Ｂに流れるようになっている。また、水受け部４２Ａから貯留部４２Ｂに至る電解水の流路には、気液接触部材５３から流れ落ちた水に含まれる固形物（スケール）を捕集するフィルタ７４が配設されている。
【００２１】
循環ポンプ４４は、その吸入口が貯留部４２Ｂの水面より下になるように配設され、循環ポンプ４４の吐出口に接続された配水管７１を通じて電解水を吐出する。配水管７１は、２つの経路に分岐し、一の経路では、循環ポンプ４４は、配水管７１と分岐して接続される分岐管７２を介して電解槽４６に接続され、他方の経路では、配水管７１が水受け部４２Ａの側に延びた終端に位置する気液接触部材５３に接続される。
【００２２】
一の経路において、分岐管７２を通って電解槽４６に供給された電解水は、電解槽４６により電解される。この電解槽４６は、後述するように複数の電極を内蔵し、これら電極間に制御部から供給される電圧を印加することにより、水を電解して電解水を生成する。本実施の形態では、塩化物イオンを含む水が電解されることで、除菌成分としての次亜塩素酸を含む電解水が生成される。電解槽４６の上面には、この電解槽４６で生成した電解水を排出する排出口４６Ａが形成され、この排出口４６Ａには電解水を貯留部４２Ｂに送出する返送管７３が接続されている。返送管７３は、排出口４６Ａから横方向に延びた後、下方向に向きを変え、返送管７３の下端は、フィルタ７４の上方に位置している。電解水は、返送管７３の下端から直接、フィルタ７４に注がれるようにして還流され、フィルタ７４を通過する際にスケール等を取り除かれて、貯留部４２Ｂに貯留される。なお、返送管７３から流れ出る電解水が、フィルタ７４の上流である水受け部４２Ａに還流される構成としても良い。この場合、返送管７３から水受け部４２Ａに注がれた電解水は、上述の場合と同様に、フィルタ７４を介して貯留部４２Ｂに流れるため、スケールを取り除くことができる。
【００２３】
気液接触部材５３の上部には、気液接触部材５３上に均一に電解水を分散させるための散水ボックス５１が組み付けられている。この散水ボックス５１は、電解水を一時的に貯留するトレー部材（図示略）を備え、このトレー部材の側面に複数の散水孔（図示略）が開口しており、配水管７１により供給される電解水は、この散水孔から気液接触部材５３に対して滴下されるようになっている。
【００２４】
そして、次亜塩素酸を含んだ電解水が供給された気液接触部材５３が送風により空気を送られると、空気が気液接触部材５３を通過する際に、空気中に浮遊するウィルス等と電解水とが接触してウィルス等が不活化されるため、空気を除菌することができ、さらに気液接触部材５３自体における雑菌の繁殖を防止できる。また、臭気が気液接触部材５３を通過する際に、電解水中の次亜塩素酸と反応し、イオン化して電解水に溶解することにより、空気中から除去されるため、脱臭をすることもできる。
【００２５】
気液接触部材５３は、ハニカム構造を持ったフィルタである。詳細には、気液接触部材５３は、気体に接触するエレメント部をフレームにより支持する構造を有する。エレメント部は、波板部材と平板部材とが積層されて構成され、これら波板部材と平板部材との間に略三角状の多数の開口が形成されている。従って、エレメント部に空気を通過させる際の気体接触面積が広く確保され、電解水の滴下が可能で、目詰まりしにくい構造になっている。
【００２６】
また、気液接触部材５３の上面には、散水ボックス５１から滴下される電解水をエレメント部に効率よく分散させるため、分流シート（図示略）が配設されている。この分流シートは、液体の浸透性を有する繊維材料からなるシート（織物、不織布等）であり、気液接触部材５３の厚み方向断面に沿って一または複数設けられる。
ここで、気液接触部材５３の各部（フレーム、エレメント部、及び分流シートを含む）には、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）又はセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂を用いるものとする。
また、気液接触部材５３の各部には親水性処理が施され、電解水に対する親和性が高められており、これによって、気液接触部材５３の電解水の保水性（湿潤性）が保たれ、後述する活性酸素種（活性酸素物質）と室内空気との接触が長時間持続される。
【００２７】
そして、返送管７３には排水管５５（図６）が接続され、排水管５５の先端はノズル５７（図６）を介して上記排水タンク８０（図６）の下部に接続されており、電解槽４６内の電解水が排水タンク８０に排水されるようになっている。
【００２８】
次に、水受け皿４２に水を供給する給水タンク６０、及び、水受け皿４２に貯留された電解水が排水される排水タンク８０について説明する。
図５は、給水タンク６０及び排水タンク８０を後方から示す断面図である。図６は、図２の空気除菌装置１を示す右側面図である。
図５に示すように、給水タンク６０は給水タンク本体６１を備え、この給水タンク本体６１は、上面６１Ａ、下面６１Ｂ、前面６１Ｃ、後面、左側面６１Ｅ、及び右側面６１Ｆを備えて構成されている。上面６１Ａには把手６２が設けられている。
【００２９】
下面６１Ｂの略中央部には、給水口６３が形成されており、この給水口６３には給水口６３のキャップを兼ねたフロートバルブ６３Ａが設けられている。貯留部４２Ｂ（図２参照）の水面が給水口６３よりも下になると、このフロートバルブ６３Ａが開放されることにより、給水タンク本体６１から必要量の水が供給され、貯留部４２Ｂの水位が一定に保たれる仕組みとなっている。
右側面６１Ｆには、上半分の上下方向略中央部に、内側に窪んだ窪み部６４が形成されている。窪み部６４は、側面視で略矩形状に形成されており、窪み部６４の平面部６４Ａには、面ファスナー６５が取り付けられている。また、右側面６１Ｆには、下半分の上下方向略中央部に、外側に突出する凸部６６が形成されている。凸部６６は、斜め上方に延出しており、前面視で略台形状に形成されている。
【００３０】
排水タンク８０は、排水タンク本体８１を備え、この排水タンク本体８１は、上面８１Ａ、下面８１Ｂ、前面８１Ｃ、後面８１Ｄ（図６）、左側面８１Ｅ、及び右側面８１Ｆを備えて構成されている。排水タンク本体８１は、電解水による劣化が少ない素材、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素系樹脂（ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等）又はセラミックス系材料等の素材が使用され、本構成では、ＰＥＴ樹脂を用いるものとする。
【００３１】
上面８１Ａの後部には、排水タンク本体８１内の電解水を排出する排出孔８２（図６参照）が形成されている。左側面８１Ｅには、給水タンク６０の面ファスナー６５に対応する位置に、面ファスナー８３が取り付けられている。また、左側面８１Ｅには、給水タンク６０の凸部６７と嵌め合うように、内側に凹んだ凹部８４が形成されている。
給水タンク６０の右側面６１Ｆと排水タンク８０の左側面８１Ｅとを対向させて当接させると、給水タンク６０の凸部６６が排水タンク８０の凹部８４に嵌め合わされるとともに、給水タンク６０の面ファスナー６５が排水タンク８０の面ファスナー８３に接着して、給水タンク６０と排水タンク８０とが一体になる。ここで、面ファスナー６５及び面ファスナー８３が上係合部６５Ａを構成し、凸部６６及び凹部８４が下係合部６６Ａを構成している。なお、給水タンク６０及び排水タンク８０は、一体形成されてもよい。
【００３２】
図６に示すように、排水タンク本体８１の下面８１Ｂには、前後方向略中央部よりやや前方に、電解水を排水タンク本体８１内に流入させるための流入口８５が形成されている。流入口８５の前方には、排水タンク本体８１内の電解水を貯留部４２Ｂに流出させる流出口８６が形成されている。流入口８５及び流出口８６には、流入パイプ８７及び流出パイプ８８の下端が連結され、流入パイプ８７及び流出パイプ８８が排水タンク本体８１内に配置される。
【００３３】
流入パイプ８７は、流出パイプ８８より長く形成され、流入パイプ８７の出口８７Ａが流出パイプ８８の入口８８Ａより上方に位置している。
流出口８６には弁棒８９Ａを有する開閉弁８９が設けられており、この開閉弁８９は、弁棒８９Ａが下方から押されると開き、弁棒８９Ａが放されると閉じるように構成されている。排水タンク８０が空気除菌装置１に設置されると、弁棒８９Ａが貯留部４２Ｂの浅底部４２Ｂ２に当接して押されて開閉弁８９が開く。
【００３４】
浅底部４２Ｂ２には、流入口８５に対応する位置に、流入口８５に水を導くノズル５７を挿通可能なノズル受け部４３が形成されている。ノズル５７の上端部には、Ｏ−リング５７Ａが取り付けられている。したがって、テーパ部８７Ｂにノズル５７を挿入するように、排水タンク８０を空気除菌装置１に設置すると、テーパ部８７Ｂとノズル５７とがＯ−リング５７Ａを介して連結される。すなわち、このノズル５７は、水を流入口８５に導く機能に加え、排水タンク８０の位置決めをする機能を有している。
なお、給水タンク６０が空気除菌装置１に設置されたことは図示しない検知手段によって検知可能に構成されている。
【００３５】
次に、図２、図７、及び図８を参照し、食塩水タンク９５について説明する。
図７は、食塩水タンク９５を示す断面図である。図８は、電解水の循環経路を示す模式図である。
食塩水タンク９５は、食塩水による劣化が少ない素材、例えば、ポリプロピレン樹脂等を用いて形成されている。食塩水タンク９５の上面には、略中央部に投入口９５Ａが形成され、この投入口９５Ａから食塩水タンク９５内に水と、この水に未溶解で堆積する程の量の食塩とが入れられる。したがって、食塩水タンク９５には、その下部に食塩が堆積するとともに、飽和食塩水が貯留される。食塩水タンク９５に入れられる食塩の量は、空気除菌装置１のメンテナンス期間（例えば、１年）に対して、十分長い期間飽和食塩水を生成可能な量に設定される。投入口９５Ａには、キャップ９６Ａが取り付けられる。
【００３６】
また、食塩水タンク９５の上面には、前側に供給口９５Ｂが形成され、この供給口９５Ｂに、水受け皿４２に飽和食塩水を供給する供給管９７が接続されている。供給管９７には、制御部により制御される食塩水供給ポンプ（ポンプ）９８が設けられており、この食塩水供給ポンプ９８によって、食塩水タンク９５に貯留された飽和食塩水が供給管９７を通って水受け皿４２に汲み上げられるようになっている。食塩水供給ポンプ９８は、比較的湿度の低い低湿空間２２Ｂに配置されるため、食塩水供給ポンプ９８には、防湿処理等が施されていないポンプを用いることができる。
【００３７】
供給管９７は、供給口９５Ｂから食塩水タンク９５内に延びる吸込みノズル９７Ａと、一端がワンタッチ継ぎ手９６Ｂを介して吸込みノズル９７Ａに接続され、他端が食塩水供給ポンプ９８の吸込口に接続されるチューブ９７Ｂと、食塩水供給ポンプ９８の吐出口から水回りカバー３０Ｂを貫通して水受け皿４２の上方に延びるチューブ９７Ｃと、このチューブ９７Ｃに接続されて水受け皿４２の上方に配置される供給ノズル９７Ｄとを備えて構成されている。
吸込みノズル９７Ａは、供給口９５Ｂから飽和食塩水の水面の下方まで延びており、吸込みノズル９７Ａの入口９７Ａ１は、飽和食塩水の水面の下方であって、堆積した食塩から離れた位置に設けられている。
【００３８】
供給ノズル９７Ｄは、逆流を防止する逆止弁９７Ｅを備え、供給ノズル９７Ｄの出口９７Ｄ１は、水受け皿４２に貯留された電解水の水面から、この水面に触れることのない十分な距離を離して配置されている。これにより、水受け皿４２に貯留された電解水が、供給管９７を通じて食塩水タンク９５内に逆流することが確実に防止される。
また、供給ノズル９７Ｄは、高湿な水回り空間２２Ａ２内であって、水受け皿４２に貯留された電解水の上方に配置されているので、常に湿度の高い状態に置かれることになり、供給ノズル９７Ｄに食塩が析出することが防止されるようになっている。
さらに、供給ノズル９７Ｄは、水受け皿４２の浅底部４２Ｂ２よりも深底の深底部４２Ｂ１の上方に配置されている。このため、水受け皿４２の貯留部４２Ｂの水位が所定の下限水位になっても、食塩水が貯留部４２Ｂの電解水に直接供給されることになり、水受け皿４２上で食塩が析出することが防止される。
【００３９】
また、食塩水タンク９５の上面には、後側に取入口９５Ｃが形成され、この取入口９５Ｃに、水受け皿４２から電解水を取り入れる取入管９９が接続されている。取入管９９は、取入口９５Ｃから食塩水タンク９５内に延びる取入ノズル９９Ａと、一端がワンタッチ継ぎ手９６Ｃを介して取入ノズル９９Ａに接続され、他端が水受け皿４２に接続されるチューブ９９Ｂとを備えて構成されている。
取入ノズル９９Ａは、取入口９５Ｃから飽和食塩水の水面の下方まで延びており、取入ノズル９９Ａの出口９９Ａ１は、飽和食塩水の水面より下方に設けられている。一方、チューブ９９Ｂの入口９９Ｂ１は、浅底部４２Ｂ２の底部近傍に設けられている。
【００４０】
食塩水タンク９５は、筐体１１に対してボルト締めなどによって固定されることなく、単に下側の室２３に置かれて、ワンタッチ継ぎ手９６Ｂ，９６Ｃに、例えばポリウレタン製のチューブ９７Ｂ，９９Ｂがそれぞれ接続される。食塩水タンク９５を取り出す場合には、これらのチューブ９７Ｂ，９９Ｂをワンタッチ継ぎ手９６Ｂ，９６Ｃから手指で容易に取り外すことができるため、工具等を使用することなく、メンテナンスを簡単に行うことができる。
また、食塩水タンク９５は、このキャップ９６Ａとワンタッチ継ぎ手９６Ｂ，９６Ｃとによって密閉されている。
【００４１】
図８及び図９を参照して、気液接触部材５３に対する電解水の供給について説明する。
図９は電解槽４６の構成を詳細に示す図である。なお、本実施の形態では、給水タンク６０に水道水を入れて空気除菌装置１を動作させる場合について説明する。
【００４２】
水道水を入れた給水タンク６０が空気除菌装置１に設置されると、上述のように、給水タンク６０から水受け皿４２の貯留部４２Ｂに水道水が供給され、貯留部４２Ｂの水位が所定のレベルに達する。貯留部４２Ｂ内の水は循環ポンプ４４によって汲み上げられて、その一部が電解槽４６に供給される。この電解槽４６には、図９に示すように、一方が正、他方が負となる対の電極４７、４８を備え、これら電極４７、４８間に電圧を印加することにより、電解槽４６に流入した水道水が電気分解されて活性酸素種を含む電解水が生成される。ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。
【００４３】
電極４７、４８は、例えばベースがチタン（Ｔｉ）で皮膜層がイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から構成された電極板であり、この電極４７、４８に流れる電流値は、電流密度で数ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ2（平方センチメートル）〜数十ｍＡ／ｃｍ2になるように設定され、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。
【００４４】
詳述すると、上記電極４７、４８により水道水に通電すると、カソード電極としての電極４８では、水中の水素イオン（Ｈ+）と水酸化物イオン（ＯＨ-）とが下記式（１）に示すように反応する。
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-） ・・・（１）
【００４５】
一方、アノード電極（陽極）としての電極４７では、下記式（２）に示すように水が電気分解される。
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ- ・・・（２）
とともに、電極４７においては、水に含まれる塩素イオン（塩化物イオン：Ｃｌ-）が下記式（３）に示すように反応し、塩素（Ｃｌ2）が発生する。
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ- ・・・（３）
さらに、この塩素は下記式（４）に示すように水と反応し、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）と塩化水素（ＨＣｌ）が発生する。
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ ・・・（４）
【００４６】
電極４７で発生した次亜塩素酸は広義の活性酸素種に含まれるもので、強力な酸化作用や漂白作用を有する。次亜塩素酸が溶解した水溶液、すなわち空気除菌装置１により生成される電解水は、ウィルス等の不活化、殺菌、有機化合物の分解等、種々の空気清浄効果を発揮する。このように、次亜塩素酸を含む電解水が散水ボックス５１から気液接触部材５３に滴下されると、送風ファン３１（図２参照）により吹き出された空気が気液接触部材５３において次亜塩素酸と接触する。これにより、空気中に浮遊するウィルス等が不活化されるとともに、当該空気に含まれる臭気物質が次亜塩素酸と反応して分解され、或いはイオン化して溶解する。従って、空気の除菌及び脱臭がなされ、清浄化された空気が気液接触部材５３から排出される。
【００４７】
活性酸素種によるウィルス等の不活化の作用機序として、インフルエンザウィルスの例を挙げる。上述した活性酸素種は、インフルエンザの感染に必須とされるインフルエンザウィルスの表面蛋白（スパイク）を破壊、消失（除去）する作用を有する。この表面蛋白が破壊された場合、インフルエンザウィルスと、インフルエンザウィルスが感染するのに必要な受容体（レセプタ）とが結合しなくなり、感染が阻止される。このため、空気中に浮遊するインフルエンザウィルスは、気液接触部材５３において活性酸素種を含む電解水に接触することにより、いわば感染力を失うこととなり、感染が阻止される。
【００４８】
従って、この空気除菌装置１が、例えば幼稚園や小・中・高等学校、介護保険施設、病院等のいわゆる大空間に設置された場合であっても、電解水により清浄化（除菌、脱臭等）された空気を大空間内で広く行き渡らせることが可能になり、大空間での空気除菌及び脱臭を効率よく行うことができる。
【００４９】
また、散水ボックス５１から気液接触部材５３に滴下された電解水は気液接触部材５３を伝って下方に移動し、水受け皿４２の水受け部４２Ａに落ちる。この水受け部４２Ａに落ちた電解水は貯留部４２Ｂに流れ込み、再び循環ポンプ４４によって汲み上げられ、電解槽４６を経て気液接触部材５３に供給される。また、蒸発等により貯留部４２Ｂに貯留される水量が減った場合には、給水タンク６０内の水道水が貯留部４２Ｂに適量供給される。
【００５０】
給水タンク６０から給水が開始されると、循環ポンプ４４の運転によって、電解槽４６内の電解水が排水される。このとき、電解槽４６内の電解水は、循環ポンプ４４によって汲み上げられ、排水管５５及びノズル５７を介して排水タンク８０に導かれる。この電解水は、図６に矢印Ａで示すように、排水タンク本体８１内で流入パイプ８７を流れ、排水タンク本体８１の上部の入口８８Ａから排水タンク本体８１に流入して、排水タンク本体８１の下部に溜まる。排水タンク本体８１の上部に位置する流出パイプ８８の入口８８Ａまで電解水が溜まり満水になると、この電解水は、図６に矢印Ｂで示すように、入口８８Ａから流出パイプ８８を流れ、水受け皿４２に供給される。
【００５１】
ここで、流出パイプ８８の入口８８Ａは、排水タンク本体８１の上部に位置するので、電解水より重いスケール等の汚れは排水タンク本体８１の下部に沈殿し、汚れが取り除かれた電解水が水受け皿４２に供給される。すなわち、排水タンク８０は、汚れを取り除くフィルタとしての機能も有している。このように、本実施の形態の空気除菌装置１は、電解水が一時的に排水タンク８０に貯留され、汚れが取り除かれて循環利用されるように構成されるので、少量の水を有効に利用することで、長時間にわたって効率良く空気の除菌ができる。
【００５２】
給水タンク６０の水道水がなくなると、空気除菌装置１が停止する。排水タンク８０は、図２に示すように、上側の室２２に配置された給水タンク６０に隣接して配置されており、筐体１１には、給水タンク６０及び排水タンク８０を取り出し可能なタンク用開閉蓋１４Ａが設けられているので、給水タンク６０及び排水タンク８０を１つのタンク用開閉蓋１４Ａから取り出すことができる。排水タンク８０内の電解水及び沈殿していた汚れは、排水タンク本体８１の上面８１Ａに設けられた排出孔８２（図６参照）から排出できる。そして、水道水が供給された給水タンク６０及び空になった排水タンク８０は、空気除菌装置１に再び設置される。
【００５３】
検知手段によって空気除菌装置１に給水タンク６０が設置されたことが検知されると、食塩水供給ポンプ９８が駆動され、食塩水タンク９５に貯留された飽和食塩水が供給管９７を通って水受け皿４２に自動で供給される。このとき、吸込みノズル９７Ａの入口９７Ａ１は、堆積した食塩から離れた位置に設けられているので、食塩を吸い込むことはなく、供給管９７及び食塩水供給ポンプ９８の食塩詰まり等を防止できる。なお、食塩水供給ポンプ９８は、飽和食塩水を供給する際、飽和食塩水の１回あたりの滴下量が所定量、例えば約５ｍｌとなるように制御部によって制御されている。供給ノズル９７Ｄには、逆止弁９７Ｅが設けられているため、飽和食塩水が切れよく滴下され、適当な量の食塩水が供給される。
【００５４】
食塩水タンク９５は密閉されているため、食塩水供給ポンプ９８によって食塩水タンク９５から飽和食塩水が汲み上げられると、食塩水タンク９５内は負圧になる。また、取入管９９の入口９９Ｂ１は、水受け皿４２内の電解水の水面より下方に位置しているので、水受け皿４２内の電解水は、負圧によって取入管９９から食塩水タンク９５に取り入れられる。このように、食塩水供給ポンプ９８を運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿４２から食塩水タンク９５に供給されるので、水受け皿４２から食塩水タンク９５に電解水を取り入れるためのポンプを設ける必要がなく、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
【００５５】
食塩水タンク９５内において、供給管９７の入口９７Ａ１を前側に配置し、取入管９９の出口９９Ａ１を後側に配置して、供給管９７の入口９７Ａ１と、取入管９９の出口９９Ａ１とを離間させたため、取入管９９の出口９９Ａ１から食塩水タンク９５内に入った塩素濃度の低い電解水は、供給管９７の入口９７Ａ１から吸い込まれることがなく、飽和食塩水の生成に使用される。したがって、水受け皿４２には、常に塩素濃度の高い飽和食塩水が供給される。
また、水受け皿４２内において、供給管９７の出口９７Ｄ１を深底部４２Ｂ１に配置し、取入管９９の入口９９Ｂ１を浅底部４２Ｂ２に配置して、供給管９７の出口９７Ｄ１と、取入管９９の入口９９Ｂ１とを離間させたため、供給管９７の出口９７Ｄ１から水受け皿４２に供給された飽和食塩水は、取入管９９の入口９９Ｂ１から吸い込まれることがなく、水受け皿４２内の電解水に拡散する。
【００５６】
電解槽４６に供給される水は、塩素イオンを含む飽和食塩水が供給されることで、塩素イオンが増加するので、電気分解されると、この塩素イオンが上記式（３）及び（４）に示すように反応し、次亜塩素酸及び塩酸が生成される。このため、空気除菌装置１は、水道水の塩素濃度が低い地域で使用されても、安定して活性酸素種を生成し、十分な空気清浄効果（ウィルス等の不活化、殺菌、脱臭）を発揮することができる。
本実施の形態の空気除菌装置１は、電気分解する水の塩素イオンを増加させることで、電気分解時に電極４７及び電極４８の間に流す電流が小さくて済むので、効率的に活性酸素種を生成することができるとともに、電極４７、４８に生じる負荷が小さくなり、電極４７、４８を交換する頻度を少なくすることができる。
【００５７】
受け皿４２から食塩水タンク９５に取り入れられる電解水の量は、食塩水タンク９５から水受け皿４２に供給した飽和食塩水の量と略同一であり、食塩水タンク９５内の水面の高さは略一定に保持される。食塩水タンク９５の下部には大量の食塩が堆積しているので、食塩水タンク９５内に取り入れられた電解水を利用して飽和食塩水が生成され、食塩水タンク９５内には、略一定量の飽和食塩水が貯留されることとなる。したがって、例えば利用者が給水タンク６０に水道水を頻繁に供給し、飽和食塩水が頻繁に水受け皿４２に供給される場合でも、空気除菌装置１のメンテナンス期間の間、飽和食塩水がなくなることはない。この飽和食塩水は、塩分濃度（重量パーセント）が約２６％であり、菌の繁殖が抑制される濃度である２０％より高いので、長期間保存されても菌の繁殖を防止できる。
【００５８】
ところで、食塩水タンク９５内に所定の濃度の食塩水を貯留する場合、その濃度を維持するためには、食塩水タンク９５内の水分の蒸発を完全に防止する必要があり、食塩水タンク９５を湿度の高い場所、例えば水回り空間２２Ａ２に配置しなければならない。本実施の形態の空気除菌装置１は、食塩が未溶解の状態の飽和食塩水を食塩水タンク９５に貯留する構成としたことで、食塩水を所定の濃度に維持する必要がなく、食塩水タンク９５を比較的湿度の低い下側の室２３に配置できる。したがって、水回り空間２２Ａ２（上側の室２２）に給水タンク６０及び排水タンク８０を配置できる。なお、食塩水タンク９５は、密閉されているので、下側の室２３に配置されても、食塩水タンク９５内の水分の蒸発を抑制できる。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンク９５と、この食塩水タンク９５から水受け皿４２に飽和食塩水を供給する供給管９７とを備えたため、水受け皿４２内の電解水に飽和食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。また、食塩水タンク９５には、飽和食塩水の水分に未溶解の食塩が入っており、供給した飽和食塩水の量の電解水を水受け皿４２から食塩水タンク９５に取り入れる取入管９９が備えられるため、食塩水タンク９５内の食塩と食塩水タンク９５に取り入れた電解水とによって飽和食塩水を生成できるので、食塩水タンク９５内の飽和食塩水の量を略一定に維持し、その結果、長期に亘って飽和食塩水を水受け皿４２に供給できる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、食塩水タンク９５は密閉型のタンクであり、食塩水タンク９５から水受け皿４２に飽和食塩水を汲み上げる食塩水供給ポンプ９８を設け、この食塩水供給ポンプ９８を運転することで生じた負圧によって、電解水が水受け皿４２から食塩水タンク９５に供給されるため、水受け皿４２から食塩水タンク９５に電解水を取り入れるためのポンプを必要としないので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、水受け皿４２内で供給管９７の出口９７Ｄ１と取入管９９の入口９９Ｂ１を離間させたため、供給管９７の出口９７Ｄ１から水受け皿４２に供給された飽和食塩水が取入管９９の入口９９Ｂ１から吸い込まれることが防止されるので、飽和食塩水が水受け皿４２内の電解水に十分に拡散する。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、食塩水タンク９５内で供給管９７の入口９７Ａ１と取入管９９の出口９９Ａ１を離間させたため、取入管９９の出口９９Ａ１から食塩水タンク９５内に取り入れられた塩素濃度の低い電解水が供給管９７の入口９７Ａ１から吸い込まれることが防止されるので、塩素濃度の高い飽和食塩水を水受け皿４２に供給できる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、水受け皿４２に水を供給するための給水タンク６０を上側の室２２に配置し、給水タンク６０が設置された際に、食塩水供給ポンプ９８を運転するため、水受け皿４２に供給された新たな水に食塩水が自動的に供給されるので、利用者の煩わしさを感じさせることがなく、電気分解が可能な塩素濃度を確保することができる。
【００６４】
但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、空気除菌装置１は、給水タンク６０が設置された際に飽和食塩水を水受け皿４２に供給するように構成されていたが、これに限定されず、例えば所定の運転時間毎に飽和食塩水を水受け皿４２に供給するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気除菌装置の外観斜視図である。
【図２】空気除菌装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】空気除菌装置の内部構成を示す右側断面視図である。
【図４】電解水を生成し循環させる要部の構成を示す斜視図である。
【図５】給水タンク及び排水タンクを後方から示す断面図である。
【図６】図２の空気除菌装置を示す右側面図である。
【図７】食塩水タンクを示す断面図である。
【図８】電解水の循環経路を示す模式図である。
【図９】電解槽の構成を詳細に示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 空気除菌装置
１１ 筐体
２１ 支持板
２２ 上側の室
２３ 下側の室
３１ 送風ファン
４２ 水受け皿
４４ 循環ポンプ
４６ 電解槽
５３ 気液接触部材
６０ 給水タンク
９５ 食塩水タンク
９７ 供給管
９７Ａ１ 入口
９７Ｄ１ 出口
９８ 食塩水供給ポンプ（ポンプ）
９９ 取入管
９９Ａ１ 出口
９９Ｂ１ 入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプと、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、
飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする空気除菌装置。
【請求項２】
筐体内を支持板で上下に区分けし、前記筐体の上側の室に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプとを備え、前記筐体の下側の室に、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、
飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクを前記下側の室に配置し、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする空気除菌装置。
【請求項３】
前記食塩水タンクは密閉型のタンクであり、前記食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が前記水受け皿から前記食塩水タンクに供給されることを特徴とする請求項２に記載の空気除菌装置。
【請求項４】
前記供給管の出口と、前記取入管の入口とを離間させたことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気除菌装置。
【請求項５】
前記供給管の入口と、前記取入管の出口とを離間させたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の空気除菌装置。
【請求項６】
前記水受け皿に水を供給するための給水タンクを前記上側の室に配置し、前記給水タンクが設置された際に、前記ポンプを運転することを特徴とする請求項３に記載の空気除菌装置。
【請求項１】
筐体内に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプと、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、
飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクと、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする空気除菌装置。
【請求項２】
筐体内を支持板で上下に区分けし、前記筐体の上側の室に、電解槽と、前記電解槽によって生成された電解水が供給される気液接触部材と、前記電解槽によって生成された電解水を貯留すると共に前記気液接触部材から流下する電解水を受ける水受け皿と、前記水受け皿に貯留した電解水を汲み上げて再び前記気液接触部材に供給する循環ポンプとを備え、前記筐体の下側の室に、前記気液接触部材に室内空気を送る送風ファンを備えた空気除菌装置において、
飽和食塩水及び食塩を入れた食塩水タンクを前記下側の室に配置し、この食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を供給する供給管と、供給した飽和食塩水の量の電解水を前記水受け皿から前記食塩水タンクに取り入れる取入管とを備えたことを特徴とする空気除菌装置。
【請求項３】
前記食塩水タンクは密閉型のタンクであり、前記食塩水タンクから前記水受け皿に飽和食塩水を汲み上げるポンプを設け、このポンプを運転することで生じた負圧によって、電解水が前記水受け皿から前記食塩水タンクに供給されることを特徴とする請求項２に記載の空気除菌装置。
【請求項４】
前記供給管の出口と、前記取入管の入口とを離間させたことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気除菌装置。
【請求項５】
前記供給管の入口と、前記取入管の出口とを離間させたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の空気除菌装置。
【請求項６】
前記水受け皿に水を供給するための給水タンクを前記上側の室に配置し、前記給水タンクが設置された際に、前記ポンプを運転することを特徴とする請求項３に記載の空気除菌装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−４５５６４（Ｐ２０１１−４５５６４Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９７１６０（Ｐ２００９−１９７１６０）
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]